Микроб может объяснить наше происхождение
Посреди Атлантического океана, между Гренландией и Норвегией, на глубине 2300 метров, есть черный курящий регион, в котором горячие воды извергаются из морского дна. Это странное место называется «замком Локи» в честь вероломного скандинавского бога Локи: Том Хиддлстон сыграл его в «Мстителях». Клетки животных и растений намного сложнее клеток бактерий. Но рядом с замком Локи живет микроб, не похожий на других. И он может объяснить, как эволюционировало все живое на земле.
В 2015 году группа ученых под руководством микробиолога Тайса Эттема из Университета Упсалы в Швеции сообщила, что обнаружила новый вид микроорганизмов. Они нашли генетические следы этого одноклеточного микроба в отложениях морского дна в 15 километрах от замка Локи.
В своей работе, опубликованной в журнале Nature, ученые назвали нового микроба Lokiarchaeota. Сокращенно — Локи.
Этот загадочный микроб оказался ближайшим живым родственником эукаритов, группы, включающей все сложные живые организмы; от растений и грибов до насекомых и людей. Это означает, что Локи может помочь нам понять, как эукариоты вообще появились. Другими словами, Локи может объяснить, почему люди — и все другие сложные организмы — вообще существуют.
Бога Локи считают «невероятно сложной, запутанной и амбивалентной фигурой». То же самое справедливо и для эукариот. Как эукариоты появились — это головоломка, которая продолжает смущать ученых по всему миру.
Еще несколько десятков лет назад биологи думали, что на этой планете было по существу два вида жизни: эукариоты и прокариоты. В то время как эукариоты включают в себя и одноклеточные организмы, и более сложные вроде грибов и шимпанзе, прокариоты все одноклеточные. Самые известные прокариоты — это бактерии.
Основное различие между прокариотами и эукариотами заключается в сложности клеток. Прокариоты — это простые клетки, с несколькими внутренними структурами, а клетки эукариотов намного более сложные. Эукариотические клетки также, как правило, больше, иногда в десятки раз, чем прокариотические.
Именно сложность эукариотических клеток и полученные дополнительные способности позволяют им формировать многоклеточную жизнь вроде нас с вами. Прокариоты на такое не способны. Поэтому если бы эукариоты никогда не сформировались, не было бы и нас.
Этот простой раскол между простым и сложным подразумевался десятилетиями, пока один ученый не показал, что не все так просто. В конце 1960-х годов американский микробиолог Карл Везе решил взглянуть на последовательности ДНК организмов, чтобы выяснить, в каком родстве они состоят.
Везе идентифицировал ген, который переносят все организмы, и сравнил различные версии его. Виды, которые имели более похожие версии этого гена, вероятно, были в тесном родстве. Таким образом, он составил семейное древо всех известных живых организмов.
Анализ Везе показал, что существует два вида прокариотов. Помимо бактерий, была также совершенно новая группа, которую он назвал «археи». Подобно бактериям, археи были одноклеточными организмами с относительно простыми клетками. Снаружи они были похожи на бактерии, но генетически сильно отличались. Археи были найдены по всему миру, и многие из них могут расти в экстремальных условиях вроде полукипящей воды.
Везе перерисовал древо жизни. Вместо двух доменов жизни, их было три: бактерии, археи и эукариоты. В 1977 году он опубликовал свои выводы в журнале PNAS. Они были настолько революционными, что даже попали на первую полосу New York Times.
Идеи Везе также заложили для ученых основу для объяснения происхождения эукариотов. Эукариоты — это самый юный из трех доменов. В то время как возраст бактерий и архей может быть свыше 3 миллиардов лет, эукариоты появились порядка 2 миллиардов лет назад.
Но как и почему это произошло? Вышли эукариоты из архей или из бактерий? Почему клетки эукариотов стали такими большими и сложными, а других — нет?
Возможно, основную подсказку дает крошечная структура внутри эукариотических клеток под названием «митохондрия». Эти объекты в форме колбасок представляют собой источник энергии клетки; без них эукариотические клетки не могли бы расти до таких больших размеров.
За десять лет до того, как Везе опубликовал свое древо жизни, биолог Линн Маргулис задумался о том, что митохондрии произошли от бактерий. Каким-то образом эти бактерии оказались внутри других, более крупных клеток, в которых постепенно стали митохондриями. В 1978 году, годом спустя исследования Везе, идеи Маргулиса были подтверждены экспериментально.
Это означает, что первый эукариот должен был сформироваться, когда клетка-носитель поглотила бактерию. Как только это произошло, между ними установились длительные и взаимовыгодные отношения.
Но это поднимает очевидный вопрос. Какой была клетка-носитель? Была ли это другая бактерия или архея?
Простейший способ подойти к этому вопросу — это взять лист из книги Везе и посмотреть на гены эукариот. На чьи они больше похожи: архей или бактерий? Это может дать подсказку на тему группы, от которой они произошли. Но этот вопрос намного сложнее, чем вы могли бы подумать. Типичный геном эукариот содержит смесь генов бактерий и архей, а также генов, специфичных для эукариот.
В 2010 году стало весьма очевидно, что клетка-носитель была археей.
Но оставалась проблема. Ни одна из известных архей не была похожей на клетку-носитель, не была для этого приспособлена. Им не хватало генетической и клеточной структур, необходимых, чтобы выступить носителем для другой клетки.
«Открытие Локи изменило это», говорит Эттема.
Когда Локи был найден в 2015 году, его сразу же приписали к археям. Но он оказался археей, у которой было некоторое удивительное сходство с эукариотами.
«Это первая прокариота со строительными блоками эукариот», говорит Эттема. «Мы нашли батарею из 100 генов, непосредственно связанных с эукариотами».
В частности, в геноме Локи есть гены белков под названием малые ГТФазы. Они важны для формы и движения клеток. К примеру, у эукариотических клеток есть «скелет», поддерживающий их форму, и малые ГТФазы управляют этим скелетом. Они также регулируют наборы белков, которые позволяют мембранам изгибаться.
Факт того, у Локи есть эти гены, говорит, что подобно эукариотам, у него есть внутренний скелет — и он может сгибать внешнюю мембрану, чтобы поглощать бактерию. Это делает его подходящей клеткой-носителем, ну или хотя бы близким ее подобием.
Возможно, Локи принадлежит группе архей, которым почти удалось стать эукариотами, но не до конца. Эттема в шутку называет его «неудавшейся эукариотой».
Казалось бы, история складывается весьма убедительно. Но есть одна большая проблема.
Все, что команда Эттемы нашла на дне океана, было фрагментами генов Локи. Они никогда не видели самого Локи и не сумели создать в лаборатории.
Поэтому мы не знаем, выполняют ли малые ГТФазы Локи те же функции, что и в эукариотах. Единственный способ выяснить это — это изучить живые клетки Локи.
Это будет трудно, даже если кому-то удастся найти несколько клеток Локи. Эти микробы живут в глубоком море, где питательных веществ не хватает, а микробы растут медленно.
Между тем другие ученые опираются на доказательства, полученные от Локи, чтобы уточнить наши идеи на тему происхождения эукариот.
После открытия Локи клеточный биолог Базз Баум из Университетского колледжа Лондона в Великобритании и его команда сделали несколько предположений о том, как первые эукариоты могли появиться из более простых архей. В статье, опубликованной в июне 2016 года в Тенденциях в клеточной биологии, они изучили эукариот-подобные гены, найденные в геноме Локи, в частности и малые ГТФазы.
В эукариотах ГТФ-белки участвуют в передаче материала через мембрану в клетку. Каждая ГТФаза несете «липиды» для этого: небольшие молекулы жира, которые помогают прикрепить его к мембранам. Без этих липидных якорей, ГТФаза не сможет выполнять свою работу.
Геном Локи не имеет необходимых инструментов для добавления липидов к белкам ГТФазы. Это значит, что если Локи действительно демонстрирует нам, каким был предок эукариот, предок мог и не использовать свои ГТФазы таким образом. Эту способность нужно было каким-то образом приобрести.
Бактерии действительно несут вполне возможные прекурсоры добавляющей липиды инженерии. Следовательно, археи каким-то образом подобрали ферменты липидных модификаций у бактерий.
Баум утверждает, что это не могло произойти случайно. Если бы архея подхватила сразу так много новых генов, ее клеточные процессы были бы нарушены и наступила бы вероятная смерть.
Более вероятна возможность того, что археи и бактерии сначала образовали стабильное партнерство и затем постепенно передавали генетический материал и липиды понемногу за раз. Такое стабильное партнерство могло привести к развитию внутренних отсеков и управлению мембраной.
Другими словами, происхождение эукариот было медленным процессом. «Поглощение» бактерии, если оно и было, это всего лишь один шаг. У Баума также есть интересная идея того, как происходило это поглощение.
Классическое представление включат процесс «снаружи внутрь», в котором архейный носитель поглотил и «съел» бактерию, но по какой-то причине не переварил ее. Трудно понять, как это могло произойти: если архея съела кусочек пищи, почему не переварила?
Поэтому в 2014 году Баум и его коллега Дэвид Баум предложили альтернативу, которую назвали моделью «изнутри наружу». И снова, она была построена на допущении, что связывание двух клеток не было внезапным.
Баум предполагает, что архейный носитель сперва выпустил отростки в направлении бактерии. Эти выступы не были попыткой съесть бактерию: вместо этого, они позволили обмениваться материалами между двумя клетками.
В конце концов, архея создавала все больше и больше выступов, пока полностью не обволокла бактерию. Эти выступы из одной клетки слились с другой и образовали непрерывный внешний слой. На данный момент трудно сказать, верны ли идеи Баума. Но если Эттема сможет найти больше родственников Локи, мы могли бы получить достаточно информации, чтобы удостовериться.
За последние несколько месяцев, Эттема нашел новых родственников локи, тесно связанных с эукариотами. Работа пока еще сырая, но он уже говорит, что другие археи также обладают некоторыми из строительных блоков эукариот.
Пока сложно говорить, что эти странные микроорганизмы смогут рассказать нам о происхождении эукариот. Когда Локи или что-нибудь подобное будет наконец изолировано, мы сможем выяснить, как он живет и для чего использует свои эукариотоподобные белки. А это, в свою очередь, расскажет нам о микроорганизме, который в конечном счете дал жизнь всем нам.
http://hi-news.ru/science/mikrob-kotorogo-nikto-dazhe-ne-videl-mozhet-obyasnit-nashe-proisxozhdenie.html
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Беспилотник, НЛО или что-то другое

Близкие контакты с беспилотниками

Ветры, создаваемыми струями черных дыр

Внеземная жизнь может быть совсем не похожа на земную

Вот что, возможно, скрывает от нас правительство США

Грядет великая паника из-за беспилотников

Джо Роган хочет верить уфологам

Жуткое облако, похожее на НЛО, зависло над Сиднеем

Зависимость внеземной цивилизации от ядерного синтеза

Загадочный смертельный вирус может стать болезнью Икс

Искусственные бактерии могут завладеть организмом

Использование Юпитера в качестве детектора темной материи

Как ИИ трансформирует наблюдения НЛО

Конспиролог присоединяется к Джо Рогану

Логика, стоящая за массовыми наблюдениями НЛО

Лучшие и яркие наблюдения НЛО в 2024 году

НЛО сняли с самолета над Северным морем

Новая методика поиска колец Дайсона

Обнаружена могила настоящего Деда Мороза

Обнаружили самые маленькие астероиды

Опасения по поводу НЛО продолжают расти

Политик назвал имена подозреваемых в причастности к НЛО

Попытки заставить людей замолчать абсолютно реальны

Правительство знает, кто стоит за беспилотниками

Правительство США оскорбляет американцев

Пыльные бури на Марсе могут охватить всю планету

Репортер высмеивает теории заговора об НЛО

Свидетельство существования антивещества гипергелия-4

Секреты Зоны 51 будут раскрыты в 2025 году

Спор о черных дырах исчерпан

Странная история об НЛО в Миссури

Таинственные огни над Орегоном

Таинственный объект врезался в Луну

Тайна Стоунхенджа раскрыта спустя 5000 лет

Тайна темной энергии наконец-то раскрыта

Тревожная закономерность в наблюдениях НЛО

У нас появилась еще одна история об НЛО

Ученые и инвесторы НЛО встретились на симпозиуме

ФБР предупреждает не сбивайте НЛО

Формы структур в недавно открытой черной дыре

Агент Скалли помогла девушкам полюбить науку

Безумную форму жизни обнаружили внутри человеческих тел

Большинство наблюдений НЛО происходят с Земли

БПЛА отключился во время пролета вблизи НЛО

Должны ли риэлторы сообщать, есть ли в доме привидения

Жизнь на Марсе может принести человечеству пользу

Загадка НЛО становится все более загадочной

Запрет на использование беспилотников в Нью-Джерси

Земля всё-таки круглая

Из-за НЛО уровень радиации в Нью-Йорке резко возрос

Инопланетные следы обнаружили в Ирландии

Истерия вокруг НЛО в Нью-Джерси продолжается

Как мозг создает Сознание

Лох-Несское чудовище прячется, когда пловцы пугают его

Наблюдения НЛО помогут измерить общественное внимание

Наш мозг работает медленнее 50-летнего процессора

Не все, что вы видите в небе Айдахо - НЛО

НЛО в Нью-Джерси и использование высоких технологий

НЛО и плохая вода из крана в Нью-Джерси

Новые технологии могут дать ключ к разгадке НЛО

Осознание того, что за вами наблюдают, изменяет мозг

Пилоты сообщают о столкновении с НЛО

Полеты НЛО запрещены над энергообъектами штата Нью-Джерси

Полиция проводит испытания робота для борьбы с преступностью

Популярность приложения для поиска НЛО выросла

Почему НЛО так любят Хьюстон

Почему пятница, 13-е, считается несчастливой

Президент США отреагировал на таинственные НЛО

Простое объяснение тайны Лох-Несского чудовища

Разоблачитель критикует противоречивые ответы чиновников

Рядом с черными дырами можно стабильно жить

Самые странные наблюдения НЛО в 2024 году

Советник Трампа говорит, что НЛО - глобальный заговор

Стоит ли Китай за таинственными НЛО

Стоят ли за загадкой НЛО в Нью-Джерси - дроны

Таинственные НЛО имеют все признаки русских

Ури Геллер просит Трампа раскрыть секреты НАСА об НЛО

Уфолог обнаружил портал для инопланетного вторжения

Феномен беспилотников в Нью-Джерси не исчезает

Экстрасенсы предсказывают, что разразится новая пандемия

Астероид для защиты астронавтов на пути к Марсу

Белковая инженерия раскрывает тайны жизни

Бигфута сняли в резервации индейцев навахо

В каких районах Москвы живут разные знаки зодиака

В трех штатах внедрены новые системы обнаружения НЛО

Варвары микромира выдерживают смертельную радиацию

Встреча с НЛО рейса 2292 авиакомпании American Airlines

Десятки НЛО терроризировали домашний скот в Небраске

Ирландия может стать местом вторжения инопланетян

Квантово–оптомеханическое обнаружение темной материи

Кого Зелёная Змея засыплет золотом и удачей

Кольцам Сатурна около 4,5 миллиардов лет

Межведомственное совещание по прорывным технологиям

Мнение о том, что происходит после нашей смерти

Мы можем осознанно искривлять время

НЛО и вопросы, которые мы не можем игнорировать

Опасения по поводу НЛО в Нью-Джерси

Пассажиры самолета снимают таинственные шары

Пилот ВМС США раскрыл секретную технологию

Плоскоземельщик решил проверить свою теорию

Разгадали тайну оранжевого цвета Гарфилда

Самый древний кратер на Луне имеет круглую форму

Странные наблюдения дронов в Нью-Джерси связаны с НЛО

Таинственные НЛО в Нью-Джерси не представляют угрозы

Телескопы открыли удивительные вещи о Вселенной

Теория о наблюдениях НЛО на Восточном побережье

Физика может привести к более совершенным гипотезам

Экзопланета Trappist-1B может иметь атмосферу

Эксперт по НЛО разоблачает прикрытие таинственных огней

Являются ли НЛО или светящиеся шары - спутниками Маска

Безумный заговор по контрабанде наркотиков

В Корнуолле растет число сообщений о наблюдениях НЛО

В чем заключается теория заговора проекта Голубой луч

Где природа встречается с потусторонним миром

Десятки НЛО побудили шерифа к действиям

Есть ли у экзопланеты TRAPPIST-1b атмосфера

Жители чувствуют себя обманутыми правительством из-за НЛО

Законодатели ставят под сомнение объяснения Белого дома

Занятия спортом повлияли на IQ

Какие талисманы повесить на ёлку и поставить на стол

Карта ФБР показывает места скопления НЛО

Когда мы будем есть пищу, приготовленную на астероидах

Материалы о наблюдениях НЛО на северо-востоке США

Многочисленные полеты НЛО над базой морской пехоты

Многочисленные появления НЛО над Соединенными Штатами

Наблюдение НЛО над водохранилищем в Коннектикуте

Неизвестный объект изменил орбиты планет Солнечной системы

НЛО замечены в Коннектикуте, Флориде, Массачусетсе

Новый документальный фильм об НЛО - 'Программа'

Пентагон заявляет, что таинственные дроны - просто БПЛА

Пилот потерял управление после встречи с НЛО

Подсказки в снах, которые говорят, что вас сглазили

Пропавших людей найдут с помощью искусственного интеллекта

Радиация стерла следы возможной жизни на Марсе

Разглядели более сотни потенциальных тунгусских метеоритов

Рулевой беспилотника описал встречу с НЛО

Секретные операции в центре вторжения беспилотников

Судьбоносные предсказания для России

Уфолог нашел портал для вторжения инопланетян

Японские компании решили добывать гелий-3 на Луне

Биологические виды в Чернобыле мутируют

Биохакер тратит миллионы долларов, чтобы оставаться молодым

Блогер искренне обеспокоен массовыми наблюдениями НЛО

В Коннектикуте были замечены таинственные беспилотники

В музее Флориды открылась выставка НЛО

Депутат парламента от Девона исследует НЛО

ИИ отправит на свалку истории поисковики и браузеры

Ирландия может стать местом вторжения инопланетян

Как отличить беспилотник от самолета и НЛО

Комиссия по ценным бумагам возобновила проверку Neuralink

Корпорация Google запустила ИИ-модель Gemini 2.0

Люди и машины смогут ощущать предметы на расстоянии

Механизм действия мозговых волн на формирование памяти

Наблюдения за НЛО вызывают страх у общественности

Необычная частица меняет массу в движении

НЛО замечены в Коннектикуте, Флориде, Массачусетсе

Первый в своем роде публичный архив записей об НЛО

Портал инопланетян находится в самом сердце Ирландии

Последние сообщения об НЛО в Иллинойсе

РАН приняла отставку главы комиссии по борьбе с лженаукой

Российские спящие агенты могут стоять за роями НЛО

Создали самую тяжёлую частицу антиматерии - гипергелий-4

Создан робот-ассистент для общения с клиентами

Создана первая перезаписываемая ДНК-память

Солнце задолжало нам Конец света

Тайна исчезновения радиоактивного груза в Нью-Джерси

Тайна черной дыры в галактике M87

Уникальные материалы для лекарственных средств будущего

Франция представила стратегию обороны от НЛО

Что произошло, когда я попытался пролететь рядом с НЛО

Будет ли грандиозное сражение с беспилотниками

Ветеран ВМС видел в небе объект размером с футбольное поле

Взбунтовавшийся сотрудник OpenAI найден мёртвым

Джо Роган искренне обеспокоен слухами о НЛО

Дроны над Нью-Джерси на самом деле - инопланетяне

Загадочная трясучая болезнь Динга-Динга

Искренне обеспокоенный Джо Роган рассказал о НЛО

Истории о проклятых зеркалах с привидениями

Как будут выглядеть уставшие британцы к 2050 году

Как покарает судьба ближайших соседей России

Какую судьбу детям пророчат необычные и модные имена

На наблюдения НЛО в Нью-Джерси отреагировал Джо Роган

Наблюдения НЛО и утраченные священные писания

НЛО выбрасывает маленькие шары над Аризоной

Опасно ли носить вещи умерших

Орсон Уэллс неожиданно стал очень актуальным в наши дни

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика